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11.4 第一类曲面积分 -> 内容要点 -> 第一类曲面积分的计算
第一类曲面积分的计算
设光滑曲面的方程为,它在面上的投影区域为,设所求总量为
,
则 .
在曲面上任取微元(其面积也记为),将其向面投影得小投影区域(其面积记为),在上任取一点,对应地在微元内有一点,过点作曲面的切平面,以小区域的边界为准线的柱面,在切平面上截下一小片平面(其面积也记为)于是可用近似代替微元的面积.
曲面在点处的法向量,与轴正向的夹角(取为锐角)的余弦为
,
于是,有 或
,(曲面的面积微元)
从而 .
.
这样,就把第一类曲面积分的计算转化为二重积分的计算.
特别地,当时,得到曲面的面积计算公式
.
最后,如果积分曲面由方程或给出,也可类似地把第一类曲面积分化为相应的二重积分.
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